趙金星
摘 要:文章從加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、加固設(shè)計方案的選擇和橋梁加固設(shè)計要點等方面,對公路橋梁加固設(shè)計方法進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上,提出公路橋梁加固施工的建議。期望通過本文的研究能夠?qū)窐蛄菏褂脡勖难娱L有所幫助。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;加固設(shè)計;施工
橋梁作為公路工程的重要組成部分之一,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與否關(guān)系重大。一些早期建成投用的橋梁,在長時間的使用中,受到多方面因素的影響,不可避免地會出現(xiàn)各種病害問題,由此導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性降低。針對此類橋梁,應(yīng)當(dāng)采取行之有效的方法進(jìn)行加固處理。
1 公路橋梁加固設(shè)計方法
1.1 加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
在橋梁加固設(shè)計中應(yīng)當(dāng)對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理選擇,一方面要考慮加固設(shè)計方案的可行性,另一方面要研究加固的必要性,并依據(jù)橋梁的病害情況,對加固方案進(jìn)行編制,確保加固設(shè)計合理可行,為后續(xù)加固施工的順利進(jìn)行提供有利條件。具體的加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如下:橋梁加固設(shè)計方案的成本應(yīng)當(dāng)控制在橋梁新建成本的60%以內(nèi),不得超出,如果加固設(shè)計方案的成本過高,則會失去加固的意義;經(jīng)過加固之后的橋梁性能應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符,確保加固設(shè)計達(dá)到預(yù)期中的效果。
1.2 加固設(shè)計方案的選擇
橋梁加固設(shè)計要選擇經(jīng)濟(jì)合理的加固方案,將加固工程造價控制在合理范圍內(nèi);加固設(shè)計方案要盡量減少對交通的影響,保證加固后增強(qiáng)橋梁的耐久性,實現(xiàn)加固預(yù)期;選用環(huán)保型性能優(yōu)良的材料,減少橋梁養(yǎng)護(hù)成本;加固設(shè)計方案采用文明施工組織設(shè)計,控制加固施工對周圍環(huán)境帶來的粉塵、噪聲污染。
1.3 橋梁加固設(shè)計要點
(1)橋梁加固設(shè)計前收集整理橋梁工程原始資料,熟悉施工設(shè)計圖,掌握施工方法;深入到橋梁工程現(xiàn)場,勘察檢測橋梁缺陷,對比分析原設(shè)計要求與橋梁實際狀況,為橋梁加固設(shè)計提供依據(jù)。
(2)檢查橋梁基礎(chǔ)的破壞程度,分析基礎(chǔ)破壞對橋梁承載力的影響,在加固設(shè)計中將橋梁承載力提升到1.5倍。
(3)橋梁加固設(shè)計要以不損壞橋梁結(jié)構(gòu)與原有構(gòu)件為原則,保留仍有使用性能的構(gòu)件,減少不必要的構(gòu)件拆除與更換,降低橋梁加固成本;要對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化,選用易實施的加固施工技術(shù),必要時設(shè)計臨時加固措施,避免橋梁造成安全事故。
(4)在采用新構(gòu)件時,加固設(shè)計要對新老構(gòu)件的連接設(shè)計出可行性方案,根據(jù)施工技術(shù)要求,確保新構(gòu)件的使用達(dá)到預(yù)期的加固目標(biāo)。
(5)橋梁加固設(shè)計要按照由下至上的順序進(jìn)行設(shè)計,主體加固設(shè)計后在附屬設(shè)施設(shè)計,設(shè)計完成后對橋梁整體加固效果進(jìn)行驗證。
2 公路橋梁加固施工的建議
在公路橋梁進(jìn)行加固施工的過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)橋梁的病害情況,選取適宜的加固技術(shù)措施,從而達(dá)到預(yù)期中的加固效果。具體的加固施工技術(shù)的建議如下:
2.1 注漿加固
在橋梁混凝土裂縫進(jìn)行處理時,可以采取注漿加固的方法,具體的技術(shù)要點如下:沿著裂縫的兩側(cè),將5.0 cm范圍內(nèi)的雜物清除干凈,并使用吸塵器將裂縫中的堵塞物吸塵,如泥土等,確保裂縫內(nèi)部干燥、清潔,為后續(xù)的注漿加固提供條件;裂縫處理完畢后便可埋設(shè)注膠嘴,應(yīng)當(dāng)將注膠口設(shè)置在裂縫寬度最大的部位;當(dāng)注膠口設(shè)置好以后,便可對裂縫進(jìn)行封閉處理,封閉后要進(jìn)行檢查,看有無漏氣的現(xiàn)象,如果有,則應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修補(bǔ);按照比例對結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行配制,并通過注膠嘴向裂縫內(nèi)注入膠液,應(yīng)當(dāng)反復(fù)用膠液對裂縫進(jìn)行修補(bǔ),確保加固效果;修復(fù)的裂縫應(yīng)當(dāng)在注膠24 h將表面的結(jié)構(gòu)膠清除干凈。
2.2 植筋加固
(1)依據(jù)設(shè)計圖紙,在植筋的平面位置上,通過墨線彈出縱橫線條。隨后在采用電錘進(jìn)行鉆孔,確保鉆孔表面具有足夠的粗糙度,需要注意的是,鉆孔施工中,不得使用金剛石鉆機(jī)。錨固鋼筋的間距設(shè)置為30 cm,兩側(cè)采用錯開的方式對錨筋鉆孔進(jìn)行布設(shè),孔徑可以設(shè)計為12 mm。
(2)植筋孔位鉆設(shè)完畢后,可以采用空壓機(jī),對鉆孔進(jìn)行除塵,將孔內(nèi)的殘渣清除干凈,或是用高壓水進(jìn)行沖洗,但在植筋施工前,必須確??變?nèi)干燥,以免影響施工質(zhì)量;使用丙酮或是酒精對孔壁進(jìn)行清洗,確保無灰塵、油污等雜質(zhì)。
(3)膠粘劑進(jìn)行攪拌,使其達(dá)到均勻,并根據(jù)說明書中給出比例進(jìn)行配制。攪拌的過程中,如果采用電動攪拌機(jī),則應(yīng)當(dāng)將攪拌時間控制在3 min左右。正常情況下,為確保膠粘劑的粘結(jié)性能,不宜采用人工的方式進(jìn)行攪拌,但若是情況特殊,比如攪拌機(jī)發(fā)生故障等,則可由經(jīng)驗豐富的施工人員進(jìn)行攪拌,時間不少于5 min,并且要保證攪拌均勻;膠粘劑配制好以后,可使用專用的工具將膠液注入到清洗后的鉆孔當(dāng)中。操作過程中,應(yīng)當(dāng)確保膠液的配制、注膠、植筋的插入等工序連續(xù)進(jìn)行,中途不得停歇過長時間,以免影響施工質(zhì)量。
(4)當(dāng)膠粘劑注入到鉆孔內(nèi)之后,應(yīng)當(dāng)及時向孔內(nèi)插入植筋。插筋過程中,避免使用蠻力,要對植筋進(jìn)行旋轉(zhuǎn),緩慢插入到孔底,這樣能夠使膠粘劑與植筋、孔壁緊密結(jié)合到一起。插入孔內(nèi)的植筋彎鉤應(yīng)當(dāng)采用焊接的方法,與橋面板的主筋相連接。同時應(yīng)當(dāng)保證每根植筋的抗拔力符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。
(5)當(dāng)植筋施工完畢,應(yīng)當(dāng)在定位后采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù),避免碰撞造成植筋位移,影響質(zhì)量。一般72 h后,膠粘劑徹底固化,植筋便可受力,此時可將保護(hù)措施撤掉。
2.3 粘貼鋼板加固
2.3.1 施工處理
根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行施工放樣,在螺栓孔位置鉆孔。若鉆孔時遇到橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋,則要對鉆孔位置進(jìn)行調(diào)整。鉆孔后清理干凈孔內(nèi)粉塵;將鋼板對準(zhǔn)原橋混凝土鉆孔位置,標(biāo)注與鉆孔位置對應(yīng)的螺栓孔位置,進(jìn)行鉆孔;對原橋混凝土的粘結(jié)面進(jìn)行鑿毛處理,暴露出來土石層,對土石層進(jìn)行整平,清理干凈表層上的浮漿、粉塵和疏松物質(zhì),清理時可采用丙酮作為擦拭物。
2.3.2 預(yù)安裝
安裝已打孔的鋼板,如果出現(xiàn)安裝孔位對應(yīng)不上的情況,則應(yīng)及時修整孔位,直到可以順利完成安裝為止;對鋼板粘結(jié)面進(jìn)行除銹、除塵處理,采用磨光砂輪機(jī)處理鋼板上的粗糙部位;在打磨鋼板的紋路時,應(yīng)保證紋路與鋼板長度垂直,打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面,增強(qiáng)鋼板表面的粘貼力。
2.3.3 鋼板粘貼
在固定鋼板時,要在混凝土和鋼板間放置3 mm厚的墊片,墊片應(yīng)在注膠前抽出;要求鋼板與混凝土表層保持不小于3 mm的縫隙,使結(jié)構(gòu)膠層達(dá)到設(shè)計要求的厚度;在鋼結(jié)構(gòu)封邊膠固化后配制結(jié)構(gòu)膠,采用低速攪拌器按照一定比例進(jìn)行攪拌配制,要求結(jié)構(gòu)膠性能達(dá)標(biāo);采用注入嘴向鋼板孔內(nèi)注入膠體,在鋼板角的邊緣部位插入排氣管,排氣孔之間的距離為35 cm,利用封邊膠對鋼板邊進(jìn)行封閉;封邊膠在注入后12 h徹底固化,再進(jìn)行通氣試壓,測量封邊頭部位置的鋼板內(nèi)部壓強(qiáng),在達(dá)到設(shè)計要求后注入結(jié)構(gòu)膠。通氣試壓的壓力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入結(jié)構(gòu)膠,同時排出鋼板內(nèi)部的空氣,直到排氣管有膠液流出為止;檢查結(jié)構(gòu)膠灌入的密實度,用橡皮錘敲擊鋼板聽聲識別。
3 結(jié)論
綜上所述,公路橋梁加固設(shè)計及施工是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,為確保加固設(shè)計的合理性,應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),掌握設(shè)計方案的選擇原則,了解具體的加固設(shè)計要點。同時,在加固施工中,應(yīng)當(dāng)控制好施工質(zhì)量,確保加固效果。
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